一种基于LoRaWAN网络架构的能耗检测与控制系统的制作方法

本发明涉及物联网，具体为一种基于lorawan网络架构的能耗检测与控制系统。

背景技术：

1、能耗管理方面采取的措施有分项计量统计、能源管理系统、能效管理系统等，可以实现在分项计量的基础上，对诸如电力、燃气、水耗等能耗数据进行检测，优化控制策略，提升建筑物的整体能改。

2、现有技术中，lora是低功耗广域网中专门用于物联网领域长距离无线传输的一种技术，由于这项技术兼顾了低功耗和长距离的要求，因此在物联网飞速发展的时代，应用越来越广泛。标准的lorawan网络架构是由lora节点、lorawan网关、网络服务器(lorawan协议解析)和应用服务器(云端)构成，可以实现数据的端侧采集和云端统计。

3、但是，标准的lorawan网络架构应用于能耗监控与控制系统主要存在以下问题：第一，建筑能耗监控系统的数据量较大而且用户具有较强的群体性和隐私性，因此数据上传云端可能造成数据安全问题；第二，实现对能耗的监控和控制，需要系统具备平台到设备的下行通讯的能力，并且在设备庞大的系统中，需要系统较强的设备管理能力。第三，在无网络状态下，同类型设备可以通过私有lora协议实现中心节点对其它节点的控制，实现设备的本地联动。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于lorawan网络架构的能耗检测与控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于lorawan网络架构的能耗检测与控制系统，所述能耗检测与控制系统包括：iot耗能监控平台、lorawan服务器、lorawan网关以及lora节点设备；

3、lora节点设备，上行数据上报，下行接收控制指令；

4、lorawan网关，实现数据转发功能；

5、lorawan服务器，实现网络管理和设备管理以及集成第三方组件的作用；

6、iot能耗监控平台，数据的监控分析和设备控制。

7、优选的，lora节点设备的上行通讯实时向网关上传采集的传感器数据，lora节点设备的下行通讯从云端接收平台的控制指令。

8、优选的，lora节点设备的节点间通讯：本地以lora私有协议接收中心节点的指令，实现同类型设备的本地联动控制。

9、优选的，lorawan网关的上行通讯将lora节点的数据以udp格式数据转发至lorawan服务器，lorawan网关得到下行通讯以udp协议从lorawan服务器接收指令，并将指令以lorawan协议下发至端侧lora节点。

10、优选的，lorawan服务器，集成了网关桥、网络服务器和应用服务器实现网络管理和设备管理以及集成第三方组件的作用。

11、优选的，网关桥位于数据包转发器和mqtt代理之间，将来自于网关的udp格式数据转发成mqtt协议格式数据。

12、优选的，网络服务器管理网络状态，设备入网请求，数据冗余处理。

13、优选的，应用服务器管理网关、设备，将通讯数据转发至集成第三方组件的接口。

14、优选的，iot能耗监控平台的上行通讯将lorawan服务器上传的数据存储至本地数据库，实现数据的可视化分析、监控；iot能耗监控平台的下行通讯：设备分组管理与控制，配置设备分组与联动规则配置。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、本发明提出的基于lorawan网络架构的能耗检测与控制系统实现应用层iot能耗监控平台与感知层设备的上下行数据通讯；第二，实现对端侧设备的网络状态管理和设备类型管理，以及不同类型通讯协议的转换；第三，实现设备间的智能联动，其中同类型端侧设备之间通过私有协议实现设备间的本地联动，不同类型设备可以通过iot监控平台配置设备联动的规则实现联动。

技术特征：

1.一种基于lorawan网络架构的能耗检测与控制系统，其特征在于：所述能耗检测与控制系统包括：iot耗能监控平台、lorawan服务器、lorawan网关以及lora节点设备；

2.根据权利要求1所述的一种基于lorawan网络架构的能耗检测与控制系统，其特征在于：lora节点设备的上行通讯实时向网关上传采集的传感器数据，lora节点设备的下行通讯从云端接收平台的控制指令。

3.根据权利要求2所述的一种基于lorawan网络架构的能耗检测与控制系统，其特征在于：lora节点设备的节点间通讯：本地以lora私有协议接收中心节点的指令，实现同类型设备的本地联动控制。

4.根据权利要求1所述的一种基于lorawan网络架构的能耗检测与控制系统，其特征在于：lorawan网关的上行通讯将lora节点的数据以udp格式数据转发至lorawan服务器，lorawan网关得到下行通讯以udp协议从lorawan服务器接收指令，并将指令以lorawan协议下发至端侧lora节点。

5.根据权利要求1所述的一种基于lorawan网络架构的能耗检测与控制系统，其特征在于：lorawan服务器，集成了网关桥、网络服务器和应用服务器实现网络管理和设备管理以及集成第三方组件的作用。

6.根据权利要求5所述的一种基于lorawan网络架构的能耗检测与控制系统，其特征在于：网关桥位于数据包转发器和mqtt代理之间，将来自于网关的udp格式数据转发成mqtt协议格式数据。

7.根据权利要求5所述的一种基于lorawan网络架构的能耗检测与控制系统，其特征在于：网络服务器管理网络状态，设备入网请求，数据冗余处理。

8.根据权利要求5所述的一种基于lorawan网络架构的能耗检测与控制系统，其特征在于：应用服务器管理网关、设备，将通讯数据转发至集成第三方组件的接口。

9.根据权利要求1所述的一种基于lorawan网络架构的能耗检测与控制系统，其特征在于：iot能耗监控平台的上行通讯将lorawan服务器上传的数据存储至本地数据库，实现数据的可视化分析、监控；iot能耗监控平台的下行通讯：设备分组管理与控制，配置设备分组与联动规则配置。

技术总结
本发明涉及物联网技术领域，具体为一种基于LoRaWAN网络架构的能耗检测与控制系统，包括：IoT耗能监控平台、LoRaWAN服务器、LoRaWAN网关以及LoRa节点设备；LoRa节点设备，上行数据上报，下行接收控制指令；LoRaWAN网关，实现数据转发功能；LoRaWAN服务器，实现网络管理和设备管理以及集成第三方组件的作用；有益效果为：本发明提出的基于LoRaWAN网络架构的能耗检测与控制系统实现应用层IoT能耗监控平台与感知层设备的上下行数据通讯；第二，实现对端侧设备的网络状态管理和设备类型管理，以及不同类型通讯协议的转换；第三，实现设备间的智能联动，其中同类型端侧设备之间通过私有协议实现设备间的本地联动，不同类型设备可以通过IoT监控平台配置设备联动的规则实现联动。

技术研发人员：张永昊,金长新,李锐,魏子重
受保护的技术使用者：山东浪潮科学研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14